Entwicklung von wässrigen Tinten und Optimierung des Eloxierverfahrens für lichtbeständige digitale Untereloxaldrucke

Beim digitalen Untereloxaldruck (UED) wird die unverdichtete Aluminiumoxidschicht im Inkjet-Verfahren bedruckt. Durch das Verdichten der bedruckten Aluminiumplatten entstehen mechanisch und chemisch stabile Oberflächen von hoher Qualität. Einzig die beschränkte Lichtbeständigkeit der Tinten verhindert derzeit den Einsatz dieser Technologie für den Aussenbereich. Daher werden im Projekt lichtbeständige Tintensätze hergestellt, die im Gegensatz zu den heutigen Tinten keine VOC enthalten. Um die Lichtechtheit der neuen Tintensätze zu ermitteln, werden Musterdrucke sowohl beschleunigt als auch in Echtzeit belichtet.

Steckbrief

  • Departement Hochschule der Künste Bern
  • Forschungsschwerpunkt Institut Materialität in Kunst und Kultur
  • Forschungsfeld -
  • Laufzeit (geplant) 01.08.2017 - 30.06.2021
  • Projektverantwortung Sebastian Dobrusskin
  • Projektleitung Sebastian Dobrusskin
  • Projektmitarbeitende Hermann Feissli (Aloxyd AG)
    Kristina Herbst
    Rita Hofmann
    Brigitte Lienert
    Albert Mantel (Mantel Digital AG)
    Jon-Andri Mantel (Mantel Digital AG)
    Urs Schäfer (Aloxyd AG)
    Martin Schenk (Aloxyd AG)
    Nadim Scherrer
  • Mitwirkende Projektpartner Wirtschaft Aloxyd AG, Grosshöchstetten
    Mantel Digital AG, Wädenswil
  • Mitwirkende Projektpartner Forschungsinstitutionen inkl. BFH BFH-Zentrum Arts in Context

Einführung

Einzelne Anwendungen von Lieferanten im Ausland belegen die mangelhafte Lichtechtheit des heutigen Unter eloxaldrucks für den Aussenbereich schon nach wenigen Jahren. Während sich tauchgefärbte, farbig eloxierte Aluminiumplatten nur zum Teil für Aussenanwendungen eignen, sind derzeit keine Inkjet-Tinten für den Untereloxaldruck erhältlich, die den hohen Anforderungen der Lichtbeständigkeit gewachsen wären. Dies liegt zum einen daran, dass aufgrund der geringen Porengrösse der Aluminiumoxidschicht (20 – 30 nm) nur Farbstoffe und keine Pigmente zum Einsatz kommen können.  Zum anderen reflektiert Aluminium die besonders stark ausbleichende ultraviolette Strahlung, die durch die dünne Aluminiumoxidschicht darüber nicht absorbiert wird.

Methoden

Die Entwicklung neuartiger Tintensätze einerseits und die Optimierung der Druckparameter sowie des Eloxierprozesses andererseits sollen ein ausreichend lichtbeständiges Untereloxalverfahren ermöglichen, welches das rationelle Bedrucken von grossformatigen Aluminiumteilen für Aussenanwendungen erlaubt. Zur Prüfung der Lichtbeständigkeit werden entsprechend bedruckte Musterplatten sowohl im Labor beschleunigt belichtet als auch natürlich bewittert in Bern und Florida. Erste Ergebnisse liegen dem Forschungsteam bereits im Oktober 2018 vor, während abschliessende Resultate aufgrund der lang andauernden natürlichen Bewitterung Mitte 2021 zu erwarten sind.

Ergebnisse

Gegenwärtig häufen sich die Anfragen bei unseren Industriepartnern nach grossflächigen Anwendungen des Untereloxaldrucks für den Aussenbereich. Es wird ein zweistelliges Wachstum dieses neuen Marktsegments vorausgesagt, das sowohl den Verkauf von Druckmaschinen und Tinten des Hauptumsetzungspartners Mantel Digital AG als auch die Herstellung grossformatiger, eloxierter Architekturelemente des Umsetzungspartners Aloxyd AG verspricht.